KR20050006736A - 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치에 관한 것으로, 스티어링휠(1)의 조작상태를 조향각센서(2)를 통해 검출하고, 이 신호를 인코더(3)에서 디지털신호로 변환하며, 이 신호를 디코더(4)로 전달하여 조향 모터(5) 구동 제어신호로써 이용하는 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템에 있어서, 상기 인코더(3)와 디코더(4) 사이의 통신라인(8)에 또 하나의 통신라인(9)을 연결하고, 이 통신라인(9)을 통해 조향각센서(2)의 검출신호를 전달받아 전륜(6)의 방향을 직접 표시해주는 디스플레이수단(7)을 차량 실내에 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 운전자가 전륜의 방향을 정확히 알 수 있게 됨으로써 세밀한 조향조작이 가능해지고, 주차시 전륜을 정확히 정위치시키고 주차를 종료할 수 있게 되었다.

Description

스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치{a direction of front wheel indicating system of steer-by-wire vehicles}

본 발명은 차량의 전륜 방향 표시장치에 관한 것으로, 특히 스티어 바이 와이어 차량에 장착되어 차량 운행과 주차에 도움을 주도록 된 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 초보 운전자의 경우 스티어링휠 조작과 전륜의 조향 정도의 상관량에 대한 감이 정확하지 못하여 정밀한 조향 조작이 필요한 경우 불안감을 느끼게 되고, 또한 주차 종료 후에도 전륜을 정위치시켜 두지 못하는 경우가 종종 발생한다.

물론, 스티어링휠에 표시된 마크의 방향으로 바퀴의 상태를 미루어 짐작할 수는 있으나 스티어링휠은 최대 3바퀴 이상 회전하는 것이므로 스티어링휠의 상태를 통하여 전륜의 방향을 정확히 추측하는 것은 초보 운전자에게는 어려운 일이다. 실제로도 주차장에 주차된 차량들의 전륜 방향을 점검해 보면 약 10~20% 정도의 차량들의 전륜이 정면을 향하지 않고 좌우 어느 방향으로든 틀어져 있는 경우를 발견할 수 있다.

따라서, 스티어링휠의 조작에 따른 전륜의 회전 상태 즉, 전륜의 방향을 표시해주는 장치가 개발되었는데, 종래에는 스티어링휠 조작에 따라 좌우로 이동되는 링크기구의 타이로드에 이의 이동상태를 검출하는 조향검출센서를 설치하고, 그 검출정보에 따라 전륜의 실제 조향상태를 실내에 구비된 출력수단에 표시하였었다.

한편, 차량의 파워 스티어링 시스템은 유압식에서 전동유압식을 거쳐 현재는 전동식 파워스티어링 시스템이 널리 사용되고 있다.

스티어 바이 와이어(steer-by-wire) 시스템은 기존의 전동 파워 스티어링 시스템에서 스티어링 컬럼 부분을 제거하고, 스티어링휠에 토크와 조향각을 측정하는 센서를 설치하여 운전자의 조향의도를 감지하여, 이에 따라 별도로 설치된 모터와 같은 액츄에이터를 작동시켜 조향력을 발생시키도록 된 것이다.

그런데, 전술한 바와 같이 상기 스티어 바이 와이어 차량에는 모터의 구동 제어에 필요한 정보를 얻기 위해 스티어링휠의 조작상태 특히 조향각도를 검출하는 조향각센서가 장착되어 있다.

전륜의 회전 각도는 스티어링휠 조작각도에 비례하므로 상기 스티어링휠 조향각센서를 이용하여 전륜 방향 표시장치를 구성할 수 있을 것이며, 본 발명은 이와 같은 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전륜 방향 표시장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 전륜 방향 표시장치의 작동예를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 스티어링휠, 2 : 조향각센서,

3 : 인코더, 4 : 디코더,

5 : 모터, 6 : 전륜,

7 : 디스플레이수단, 8,9 : 통신라인.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티어링휠의 조작각도를 검출하는 조향각센서, 이 조향각센서에서 측정된 신호를 디지털 신호로 전환하는 인코더, 이 인코더의 신호를 아날로그신호로 전환하는 디코더, 이 디코더의 출력신호에 근거하여 회전량이 제어됨으로써 전륜을 스티어링휠의 조작각도에 비례하여 조향시키는 모터를 포함하여 이루어진 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템에 있어서, 상기 인코더로부터 디지털신호를 직접 전달받아 전륜의 방향을 표시하는 디스플레이수단이 인스트루먼트패널 상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

먼저 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템을 대략 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템에는 스티어링휠(1)과 조향링크를 연결하는 스티어링컬럼이 존재하지 않는다.

대신, 스티어링휠(1)의 조작 상태가 조향각센서(2)등의 센서를 통해 검출되어 이 검출신호에 의해 모터(5)의 작동을 제어함으로써 전륜(6)의 조향각을 조절하게 된다.

상기 조향각센서(2)에서 검출된 신호는 미약한 아날로그 신호이며, 이 신호는 인코더(3)에 의해 디지털신호로 변환된뒤, 통신라인(8)을 따라 상기 디코더(4)로 전달되어 다시 모터(5)의 구동제어에 이용되기 적합한 아날로그신호로 변환된다.(상기 과정에서 필요한 신호의 증폭, 상기 신호를 이용한 전류의 공급제어 등에 관한 일반적인 설명은 생략하기로 한다.)

이와 같이 구성된 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템에서는 전륜(6)의 조향 각도 즉, 전륜(6)의 방향을 조정하기 위하여 모터(5)의 구동 제어에 필요한 스티어링휠(1)의 조작각도가 항상 조향각센서(2)에 의해 검출되고, 이 검출값은 인코더(3)에 의해 디지털화되고 있다.

따라서, 이 디지털신호를 곧바로 이용하여 전륜(6)의 방향을 표시하여 주는 것이 가장 간단히 전륜 방향 표시장치를 구현하는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 상기 인코더(3)와 디코더(4)를 연결하는 통신라인(8)에 별도의 통신라인(9)을 연결하고, 이 통신라인(9)에 디스플레이수단(7)을 연결하며, 이 디스플레이수단(7)은 차량의 실내 중, 운전자가 바라보기 용이한 위치 즉, 인스트루먼트패널 상의 적정 위치에 설치한다.

상기 디스플레이수단(7)은 액정화면으로서 전륜(6)의 방향(전륜이 어느 방향을 향하고 있는 지의 현재 상태)을 화상으로 표시해 줄 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 전륜(6)이 정확히 차량의 정면을 향하고 있는(a)의 경우에는 디스플레이수단(7)에 표시되는 전륜형상(6')도 정면을 향하게 되고, (b)나 (c)의 경우와 같이, 전륜(6)이 어느 한쪽 방향으로 틀어져 있는 경우에는 그에 일치하여 디스플레이수단(7)에 표시되는 전륜형상(6')도 어느 한쪽 방향을 가리키게 된다.

이때 전륜(6)이 정면에서 어느 정도 틀어져 있는가 즉, 전륜(6)의 조향각도와 전륜형상(6')이 틀어져 있는 각도가 동일함은 물론이다.

따라서, 운전자가 상기 디스플레이수단(7)에 표시된 전륜형상(6')을 보고 실제 전륜(6)의 상태를 정확히 알 수 있게 되므로, 세밀한 조향 조작이 필요한 경우 참고하여 운전할 수 있으며, 특히 주차 종료후 전륜(6)을 정위치시키기가 매우 용이해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 초보 운전자의 경우에도 자신의 스티어링휠 조작에 따른 전륜의 조향상태(전륜이 향하는 방향)을 정확히 알 수 있게 됨으로써 세밀한 조향 조작이 가능하고, 주차시 전륜을 정확히 정위치시킨 상태에서 주차를 종료할 수 있게 된다. 즉, 전륜의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있게 됨으로써 운행 및 주차 보조장치로서 활용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 스티어 바이 와이어 차량에서 기 검출되는 조향각센서의 신호를 이용함으로써 신호를 전달하는 통신라인과 이로부터 디지털신호를 전달받아 화상으로 전륜의 상태를 표시하는 디스플레이수단만을 추가로 설치하면 완성되므로 그 구성이 매우 간단하고 실시가 간편하다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 스티어링휠(1)의 조작각도를 검출하는 조향각센서(2), 이 조향각센서(2)에서 측정된 신호를 디지털신호로 전환하는 인코더(3), 이 인코더(3)의 신호를 아날로그신호로 전환하는 디코더(4), 이 디코더(4)의 출력신호에 근거하여 회전량이 제어됨으로써 전륜(6)을 스티어링휠(1)의 조작각도에 비례하여 조향시키는 모터(5)를 포함하여 이루어진 스티어 바이 와이어 차량의 조향 시스템에 있어서,

   상기 인코더(3)로부터 디지털신호를 직접 전달받아 전륜(6)의 방향을 표시하는 디스플레이수단(7)이 인스트루먼트패널 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이수단(7)은 화면에 전륜(6)의 조향상태(조향방향)와 동일한 상태로 전륜형상(6')을 표시하는 액정화면임을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 차량의 전륜 방향 표시장치.